[科研進展]我國首臺時間分辨電子顯微鏡研制成功
10月30日，中科院條件保障與財務局組織專家對物理所李建奇課題組承擔的2012年中科院科研裝備研制項目“時間分辨透射電子顯微鏡” 進行了現場驗收。項目技術測試專家組檢查了設備的現場運行情況，進行了技術測試。項目驗收專家組聽取了項目組的工作報告、財務報告、用戶使用報告以及測試報告，審核了相關文件檔案。經討論認為承擔單位完成了實施方案規(guī)定的研制任務和技術指標，實現了研制目標，一致同意通過驗收。
時間分辨透射電子顯微鏡也稱為四維超快電子顯微鏡(4D-UTEM)或動態(tài)電子顯微鏡，是近期發(fā)展起來的一種新型電子顯微技術，是超快激光和高分辨電子顯微術有機結合的產物, 超快電子顯微術已經成為國際超快結構動力學和電子顯微學的前沿領域。4D-UTEM可以在極高時間(皮秒至飛秒)和空間分辨率(納米至埃)下觀察材料中復雜的瞬態(tài)動力學過程，是研究物理、化學、生物以及材料科學中許多基本現象和機理的重要技術手段。
在研制過程中，李建奇項目小組以現代電子顯微鏡為平臺，在多功能電子槍研制中取得了突破，并成功將超快激光引入到電子槍陰極和樣品室中，實現了超快光電子脈沖的發(fā)射與樣品的超快激光激發(fā)。該項目在超快電子槍設計、光發(fā)射模式下的合軸、時間零點測定及超快結構信號分析、超快電鏡樣品制備、弱電子劑量衍射和成像技術、超快激光精確定位及調節(jié)等方面獲得一系列專利技術。
該儀器為我國首臺時間分辨電子顯微鏡，在熱發(fā)射或光發(fā)射模式下都具有優(yōu)良性能。光發(fā)射模式下圖像分辨率達到0.34nm，時間分辨率優(yōu)于1ps，可以實現超快電子衍射和超快實空間成像，以及激光原位誘導的結構變化，對于結構動力學分析，新奇量子現象的探索和動態(tài)物理過程研究有重要意義。
基于本儀器，李建奇課題組成功研究了多壁碳納米管受激光激發(fā)后的晶格響應過程，揭示了多壁碳納米管中存在的顯著各向異性晶格動力學過程，展示了4D-UTEM的高空間和超快時間分辨率能力，論文發(fā)表在Scientific Reports 5 (2015) 8404上。
該儀器的成功研制不僅提升了我國電子顯微鏡裝備水平，也增強了我國科學儀器設備的自主創(chuàng)新能力。
項目驗收會現場
現場考察及技術測試驗收
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